本文利用车载系留气球垂直观测平台以及地面场地监测仪器,于2016年11月、12月对天津高村20-1000米大气环境中的颗粒物进行垂直观测和地面观测。本文首先综合分析不同污染程度日的大气颗粒物垂直分布特征,然后结合地面数据对一次典型重度污染天气过程的大气颗粒物垂直分布特征进行了分析,同时根据颗粒物数量浓度对每次升球垂直方向上的颗粒物分布进行了分层。本文也利用了 HYSPLIT后向轨迹模式和GDAS气流数据,追踪分析重污染天的污染来源。最后分析了天津高村冬季观测期间的地面采样膜,进行了简单的源解析。本文得出的结论主要如下:(1)不同污染程度日大气颗粒物数浓度的垂直分布有分层现象,分层现象从多到少依次为轻度污染日、重度污染日、中度污染日和清洁日,温湿度对数浓度影响较大,应综合考虑;(2)不同污染程度日粒子平均谱均呈现单峰分布,峰值粒径在0.7μm附近,以粒径<2.0μm的细颗粒物为主。大气颗粒物粒子谱探测出的粒子宽度范围为“重度污染日>清洁日>中度污染日>轻度污染日”;(3)在重污染日,大气颗粒物污染的来源以本地有排放为主。机动车尾气、散煤燃烧、地表扬尘和农业活动排放是造成天津高村大气颗粒物高浓度的主要原因。后向轨迹显示,西北偏西路径的气块对大气污染也有一定贡献;(4)为期两天的一次典型重污染过程下,污染第一日颗粒物数浓度总体呈现随高度上升先增大后减少的趋势,第二日颗粒物数浓度大致呈现随高度上升而下降的趋势。每个高度最大浓度对应粒径大致为0.777um。上午下午和晚上的粒径谱呈现三个浓度分层,早晨的升球呈现两个浓度分层。早晨粒径谱的最大浓度(达到498/cm3)要高于一天的其他时候,上午下午和晚上的数浓度最大浓度相差不大。两日数浓度粒径谱整体上都呈现单峰分布;(5)一次典型重污染过程后向轨迹追踪发现,污染第一日的重污染来源于冀晋两地,初步判断本日的污染来源是主要来自工厂排放、煤炭燃烧等。污染第二日的气块来源方向是西北方向,气块来源地是位于内蒙,重污染将告以结束;(6)经过地面采样膜源解析,12月1日-12月20日期间主要元素浓度较高,Si、Ca、Al、Fe、K的元素平均浓度高于其他元素,这五种元素为高村冬季采样膜的主要元素。联系本地实际,高村冬季的主要污染源可能是地表扬尘、冶金化工尘和垃圾焚烧等。12月初和12月19日左右离子浓度较高,NO3-、SO42-、NH4+、Cl-为冬季主要离子,四种离子的浓度远远高于其他离子的浓度。联系高村冬季实际,离子污染主要来源于采暖燃烧、机动车尾气和农业活动。